直立锥果木跨界miRNA调控基因组稳定性与神经退行性疾病的表观遗传新机制

【字体: 时间:2025年07月23日 来源:Genome Instability & Disease

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  来自未知机构的研究人员通过计算生物学框架,从药用植物直立锥果木(Conocarpus erectus L.)中鉴定出30种新型微小RNA(miRNA),揭示其能跨界调控人类(Homo sapiens)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的基因组稳定性相关通路。研究发现这些植物源miRNA通过靶向CDC42、MAPK14等枢纽基因,影响MAPK/PI3K-Akt信号通路和DNA修复机制,分子动力学模拟证实cer-miR1134-5p与CDC42的稳定结合。该研究为开发神经退行性疾病和基因组不稳定性相关疾病的RNA疗法提供了新思路。

  

药用植物直立锥果木(Conocarpus erectus L.)正崭露头角,成为生物活性小RNA的宝库。这项研究通过创新的跨界计算分析,从其转录组中挖掘出30个全新的微小RNA(microRNA, miRNA)。令人惊叹的是,这些植物来源的遗传调控因子竟能跨越物种屏障,同时靶向人类和模式植物拟南芥的基因网络。

生物信息学分析揭示,这些miRNA在人类中主要调控基因组完整性的守护者——包括MAPK(丝裂原活化蛋白激酶)、PI3K-Akt(磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B)和神经营养因子信号通路。特别引人注目的是它们对关键枢纽基因的调控:细胞周期调控蛋白CDC42、应激响应因子MAPK14p38、胰岛素信号转导蛋白PIK3R1,以及与神经退行性疾病密切相关的NTRK2(神经营养因子受体)。

拟南芥的平行研究则展现了植物界保守的转录后调控机制,这些miRNA同样参与DNA损伤修复和表观遗传修饰过程。研究人员采用分子动力学模拟技术,让计算机在300纳秒的微观世界里观察cer-miR1134-5p与CDC42的"分子之舞",证实两者能形成稳定的RNA-RNA相互作用复合体。

这项突破性发现为理解跨界RNA调控打开新视野,这些植物miRNA犹如自然的表观遗传工程师,通过稳定基因组的结构,为开发神经退行性疾病和代谢紊乱的RNA疗法提供了全新策略。

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